Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制取氯氣除了用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)外還可利用下列反應(yīng)：KClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2O，該反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)生氯氣速度快、不需加熱。下圖是實(shí)驗(yàn)室利用此反應(yīng)制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置（夾持設(shè)備已略）。

（1）上述反應(yīng)中_________是氧化劑，_________是還原劑，若反應(yīng)中氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為__________。

（2）裝置B的作用是_____________，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中可能發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象：_________________。

（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入________（選“a”“b”或“c”）。

（4）設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是為了比較Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱。已知Br2的水溶液因濃度不同而呈現(xiàn)橙色或紅棕色，I2難溶于水而易溶苯，且I2的苯溶液為紫紅色。當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ胱懔緾l2時(shí)，可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明Cl2的氧化性大于Br2，請(qǐng)寫出D中對(duì)應(yīng)的離子方程式并用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：________________。打開活塞，將D中的少量溶液加入E中，振蕩E，觀察到E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色。該現(xiàn)象___________（填“能”或“不能”）說(shuō)明Br2的氧化性大于I2。

（5）裝置F的作用是除去污染性的物質(zhì)（Cl2、Br2等），已知Cl2與NaOH反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3，且c（Cl－）/c（ClO－）的值與溫度高低有關(guān)。若燒杯中裝有500mL0.2mol/L的NaOH溶液，則最多可吸收標(biāo)況下的Cl2的體積為____________L（忽略Cl2溶于水）。

Answer 1

【答案】

（1）KClO3，HCl；2.5NA（寫“2.5mol”不得分）

（2）除雜和安全瓶，錐形瓶中的液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中的液面上升

（3）c（4）；不能；（5）1.12

【解析】

試題分析：（1）KClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2O，反應(yīng)中KClO3中氯元素的化合價(jià)由+5價(jià)變成0價(jià)，HCl中氯元素的化合價(jià)由-1價(jià)變成0價(jià)，因此KClO3是氧化劑，HCl是還原劑，氯氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，其中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5:1，若反應(yīng)中氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1mol，則生成氯氣的物質(zhì)的量為1.5mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2.5NA，故答案為：KClO3，HCl；2.5NA；故答案為：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

（2）鹽酸易揮發(fā)，反應(yīng)制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時(shí)B中的，壓強(qiáng)增大，B中長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，形成水柱，故答案為：除雜和安全瓶；錐形瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升；

（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性，濕潤(rùn)的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性，選項(xiàng)中abc的Ⅱ中都是干燥劑，根據(jù)圖示裝置可知，II中應(yīng)該為固體干燥劑，氯氣干燥后再通入濕潤(rùn)的有色布條不能驗(yàn)證氯氣的漂白性，所以C中I、II、III依次放入濕潤(rùn)的有色布條、無(wú)水氯化鈣、干燥的有色布條，所以選c，故答案為：c；

（4）D中對(duì)應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況為，氯氣具有強(qiáng)氧化性，過(guò)量的氯氣能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì)，所以該現(xiàn)象不能說(shuō)明溴的非金屬性強(qiáng)于碘，故答案為：；不能；

（5）根據(jù)題意，Cl2與NaOH反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3，無(wú)論生成的產(chǎn)物如何，鈉原子與氯原子個(gè)數(shù)都相等，500mL0.2mol/L的NaOH溶液中含有NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol。根據(jù)守恒關(guān)系，氯氣的物質(zhì)的量為0.05mol，標(biāo)況下的Cl2的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案為：1.12；